옥수수 품종 선택 가이드 - 가장 적합한 옥수수 품종을 선택을 위한 고려 요소 및 특징
재배할 옥수수 품종의 선택은 작물 생산에 영향을 미치는 가장 중요한 인위적 요인 중 하나입니다. 신중한 품종 선택은 장기적으로 생산량을 향상시키고 외부 통제가 불가능한 요인(예: 질병, 환경 스트레스 등)이 발생할 경우 수확량을 보호할 수 있습니다. 현재 시장에는 수천 가지의 옥수수 품종이 있으며, 전 세계 식물 육종가들이 끊임없이 새로운 품종을 개발하고 있습니다. 2012년부터 2022년까지 국제옥수수밀연구소(CIMMYT)와 국제 열대농업연구소(IITA)는 33개국에서 604개의 옥수수 품종을 개발했습니다(https://maize.org/).
옥수수 품종의 첫 번째 분류는 생물학적 주기와 FAO 번호와 관련이 있습니다. 300-400-500-600 또는 700 FAO의 품종이 있습니다. 요약하자면, FAO 번호가 크면 옥수수의 생육 기간이 길어지고 일반적으로 작은 FAO 번호에 비해 더 많은 열이 필요합니다. 반대로, 북쪽으로 이동하거나 고도가 높을수록 작물이 누릴 수 있는 열 단위가 줄어들기 때문에 더 일찍 성숙하는 FAO 수치가 작은 초기 품종을 선택해야 합니다. 일반적으로 생육 기간이 길수록 수확량은 증가하지만 관개, 시비, 해충 관리 등의 비용도 증가할 수 있습니다.
옥수수 품종에는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다:
- 개방수분(자연수분) 품종(OPVs)
- 하이브리드(잡종) 품종
개방수분품종은 낮은 비용으로 비교적 쉬운 개발 및 번식 방법으로 인해 2000년까지 주로 사용되었습니다. 옥수수 재배가 급증하고 단일 재배가 널리 보급되면서 특히, 미국과 유럽과 같은 지역에서는 더 많은 수확량의 결과로 하이브리드 옥수수 품종이 선도하며 자리를 잡았습니다. 반면 새로운 연구 데이터에 따르면 농림업과 같은 시스템에는 개방수분 품종도 하이브리드 품종과 다름없이 잘 자랄 수 있다고 밝혔습니다(Ndoli, 2019).
그 결과, 농부들은 성공적인 옥수수 생산을 위한 현대 시대의 많은 요구를 충족시킬 수 있는 수많은 옥수수 품종을 찾을 수 있게 되었습니다. 하지만 품종 선택은 해당 품종의 특성, 재배지의 지역 환경, 재배 시스템(유기농, 관행농) 등 같은 요소를 기반으로 해야 하며, 작물에 제공할 수 있는 투입 요소(비료, 관개 등)도 고려해야 합니다.
예를 들어, 강수량이 많은 지역에서는 품종 X가 가장 적합할 수 있지만, 가뭄이 심하고 관개 시설이 부족한 지역에서는 잠재 수확량을 달성하지 못할 수 있습니다. 마찬가지로, 농부는 품종 결정을 내리기 전에 해당 지역에서 번식하고 있는 작물의 '적'(병원균, 해충 및 잡초)을 고려해야 합니다. 많은 품종이 특정 식물 질병에 대한 복합 저항성 유전자를 가지고 있으며, 다른 일부 품종은 잡초에 대한 높은 경합력 특성을 가지고 있습니다. 이는 화학 살충제와 제초제 사용을 줄이려는 농부들에게 특히 중요합니다.
따라서 모든 품종이 모든 환경이나 재배 시스템(무경운, 유기농 등)에 적합한 것은 아니라는 점을 항상 염두에 두어야 합니다. 일반적으로 밭에 파종할 옥수수 품종은 비료, 관개 및 해충 관리 제품과 같은 투입물을 과도하게 사용하지 않고도 만족할 만한 생산량을 제공해야 합니다. 결과적으로 품종 선택은 작물의 지속 가능성과 농가 수익(비용 감소 → 수익 증가)으로 연결되기에 몹시 중요합니다.
옥수수 품종 선택 시 고려해야할 필수 특성
품종 선택은 수확량, 품질, 농업적 특성 및 양상을 반영해야 합니다. 특히 관심 있는 옥수수의 특성은 다음과 같습니다.
- 잠재적인 수확량
- 적응성(적응성이 높은 품종은 다양한 조건에 적합). 옥수수 품종의 적응성은 식물의 내성에 따라 비생물학적인 환경 스트레스(예: 가뭄, 고온, 서리 등) 영향의 결과가 다르게 나타납니다.
품종의 적응력이 우수하다는 것은 여러 환경 조건에서 안정적인 수확량을 얻을 수 있다는 의미와 같습니다. 연간 안정적인 수확량은 특히 계약 농업(예측 생산량을 미리 판매)을 하는 농부들이 중시하는 특성입니다. 가뭄 지역에 적용되는 저밀도 관리 전략에서 생식 가소성(가용 자원 투입 단위당 생산량) 또한 고려해야하는 중요한 특성입니다.
- 옥수수 이삭의 다산성
이 특성은 옥수수의 적응성 및 수확량과 관련이 있습니다. 옥수수가 작물화되는 과정에서 크게 변화한 특성 중 하나는 식물의 이삭 수(이삭=암꽃차례🡪옥수수 꽃받침)였습니다. 옥수수의 이삭의 수가 감소했으며 집약접 농법에 사용되는 일부 상업용 품종은식물당 1-2개의 이삭을 가지고 있습니다(Iltis HH - 1983). 하지만, 식물의 밀도가 낮고 질소 비료 사용 제한 조건에서는 이삭의 다산성이 증가하여 전체 옥수수 생산량을 안정화할 수 있습니다(Parco 2020).
- 작물 생애주기(CRM=누적 상대 성숙도, 일 단위 또는 성숙 시간으로 표시 가능) 및 파종 날짜
재배 지역에 따라 농부는 주로 작물 생애주기(=재배 기간)의 초기(파종-발아)과 후기(개화, 수정, 성숙)에 날씨와 온도를 고려해야 합니다. 파종 시 온도가 여전히 낮다면 농부는 관련 특성 저항을 가진 품종을 선택해야 합니다. 마찬가지로 따뜻한 기후에서 가장 인기가 많은 품종은 고온과 가뭄에 대한 저항성이 있습니다.
- 도복 저항성(줄기의 강도, 이삭의 높이, 안정성 관련)
옥수수의 경우 다른 곡물들과 마찬가지로 식물체가 강한 바람을 견딜 수 있고 수직된 위치를 유지할 수 있는 특성에 따라 최종 수확량에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 줄기나 전체 식물체가 땅 근처에서 구부러지면 통기 불량으로 인해 질병이 발생하고 이로 인해 수확 중 손실이 발생할 위험성이 높아집니다. 도복 발생의 위험성은 작물의 식물 밀도에 따라 달라질 수 있으므로 유의해야합니다(자세한 내용은 여기를 참조하세요, 10).
- 주요 옥수수 병원균에 대한 저항성
선택한 품종은 이삭썩음병, 옥수수줄무늬바이러스병, 점무늬병, 녹병, 이삭누룩병, 줄기썩음병, 뿌리썩음병 등 다양한 질병에 대한 내성이나 저항성이 있어야 합니다. 모든 품종이 모든 병해에 똑같은 저항성이 있는 것은 아닙니다. 농부들은 옥수수를 재배하고자 하는 지역에서 가장 흔하고 널퍼져 있는 병원균이 어떤 것인지 파악해야합니다.하지만 병원균에 대한 품종의 성능은 현장 조건에서 검증되어야 합니다 (특정 병원균 저항성에 대한 품종의 특성과 등급은 실험실과 현장 조건이 다를 수 있으므로 등급을 주의 깊게 읽어야 합니다).
- 잡초내성-스트리가-마녀풀에 대한 저항성
스트리가는 기생 잡초이자 옥수수 재배의 주요 '적' 중 하나로, 매년 전 세계적으로 막대한 수확량 손실을 초래하고 있습니다. 현재 과학자들은 이미다졸리논 내성(IR)이 있는 옥수수 종자를 테스트하고 있으며, 결과는 아주 유망합니다(11).
- 옥수수의 최종 상업적 용도 (가축 사료, 식품, 바이오 연료 생산, 전분 또는 오일 생산)
생산된 곡물의 최종 용도에 따라 적합한 특성(감각적 특성, 곡물의 화학적 조성 등)이 있습니다. 예를 들어, 가축 사료용으로 재배되는 옥수수는 단백질(제인) 함량이 높아야 합니다(옥수수 품종의 사료 품질). 다만 농부가 따르는 재배 및 저장 관행에 따라 여러 품질 특성이 어느 정도 영향을 받을 수 있다는 사실을 인지해야 합니다(Győri, Z., 2017).
옥수수 품종의 성능과 곡물 품질을 설명하는 몇 가지 표준 특성은 다음과 같습니다:
- 수확 시 건물(DM) 함량(사료용 옥수수의 경우, 일반적으로 최대 38% 범위의 백분율 수치로 표시됨)을 확인할 수 있습니다.
- 실제 건물수량성[헥타르당 톤(t/ha)으로 표시되며, 이 수치는 최대 20까지 올라갈 수 있습니다].
- 수확 시 신선한 상태의 식물 대사에너지(ME)입니다. 사일리지의 에너지 값을 MJ/kgDM 단위로 측정한 값입니다.
- 수확 시 전체 식물의 전분 함량 또는 전분 수확량입니다.
- 세포벽 소화율(%). 섬유소의 소화율이 높을수록 사료의 영양가에 큰 영향을 미치므로 수치가 높을수록 좋습니다(Barrière, 2003).
- 식물의 초기 활력. 이 수치는 잡초에 대한 작물의 경합력 반영하기 때문에 높을수록(최대 9) 좋습니다.
- 수확 시 지지력(뿌리도복). 이 특성의 경우 1(나쁨)에서 9(좋음)까지 등급이 매겨집니다. 작물이 수직 위치를 유지하는 능력(더 쉬운 수확)은 도복성(%)으로도 설명됩니다. 이 경우 숫자는 가능한 한 낮아야 합니다.
- 브라클링(%). 수확 시점이 가까울 때 마디 부위나 그 주변에서 줄기가 꼬이거나 구부러지는 현상입니다. 이 수치는 옥수수 수확 중 수확량 손실과 문제를 야기하므로 가능한 한 낮게 설정해야 합니다.
- 잎 노화. 이 특성은 1(녹색 잎)에서 9(노화 진행-마른 잎-식물)까지 등급이 매겨집니다. 이와 동의어인 스테이-그린(지연된 잎 노화)이 있습니다. 이 특성은 식물의 높은 수확량(곡물 및 사일리지 생산량), 품질 및 스트레스 저항성과 양의 상관관계가 있습니다. 그 이유는 식물이 더 오랜 기간 동안 광합성 활동을 할 수 있기 때문이며, 이는 옥수수 품종의 단기간(조기 성숙)에 특히 중요한 특성입니다. 하지만 과학적 데이터에 따르면 잎의 녹색 유지가 옥수수 알갱이의 질소 함량에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며, 이는 개화 후 질소의 높은 흡수율로 해결될 수 있습니다 (Chibane, 2021).
시중에서 구할 수 있는 옥수수 품종이 포함된 BSPB 사료용 옥수수 설명 목록은 여기에서 확인할 수 있습니다(9).
유전자 변형 옥수수 품종(GM)
옥수수는 대두 다음으로 가장 널리 재배되는 유전자 변형(GM) 작물입니다. GM 옥수수 품종은 이미 1996년부터 시장에 출시되었으며, 오늘날까지 해충 저항성, 제초제 저항성, 그리고 가장 최근에는(2013) 가뭄에 대한 저항성 유전자도 가지고 있습니다. 보다 구체적으로, 해충 저항성 형질전환 옥수수 품종은 HT 또는 Bt 매개 살충을 활성화시킵니다. 이러한 특성은 일반적으로 작물에 대한 제초제 내성과 결합됩니다. 마침내, 주요 옥수수 해충에 대한 다중 저항성을 제공하는 8개의 형질전환 유전자를 쌓아 새로운 계통의 품종을 만들었습니다(Moglia 2016).
다만 다른 작물과 마찬가지로 모든 유전자 변형 옥수수 품종은 전 세계 여러 국가에서 아직 재배할 수 없으며, 물론 유기 농업 시스템에서는 엄격하게 금지되어 있습니다. 많은 국가에서 GM 제품을 수입하지 않기 때문에 농부는 반드시 해당 국가의 GM 관련 현행 법률 체계에 대해 조사하고 해당 제품에 대한 시장 수요를 조사해야 합니다.
팁:
어떤 경우든, 선택한 품종을 재배용 주요 품종으로 사용하기 전에 작은 밭에서 한 가지 또는 여러 품종을 테스트하는 것이 좋습니다. 이 테스트를 통해 해당 품종이 밭에서 어떻게 자라는지 확실하게 파악할 수 있습니다.
최적의 옥수수 품종 선택 원칙
옥수수 재배에서 잡초를 성공적으로 방제하여 수확량을 높이는 방법
참고자료
- Ndoli, A., Baudron, F., Sida, T. S., Schut, A. G., Van Heerwaarden, J., & Giller, K. E. (2019). Do open-pollinated maize varieties perform better than hybrids in agroforestry systems?. Experimental Agriculture, 55(4), 649-661.
- Moglia, A., & Portis, E. (2016). Genetically Modified Foods. Encyclopedia of Food and Health, 196–203.
- https://www.arc.agric.za/arc-gci/fact%20sheets%20library/maize%20production.pdf
- Iltis HH (1983) From teosinte to maize: The catastrophic sexual transmutation. Science 222:886-94
- Parco, M., Ciampitti, I. A., D’Andrea, K. E., & Maddonni, G. Á. (2020). Prolificacy and nitrogen internal efficiency in maize crops. Field Crops Research, 256, 107912.
- Győri, Z. (2017). Corn: Grain-Quality Characteristics and Management of Quality Requirements. In Cereal Grains (pp. 257-290). Woodhead Publishing.
- Chibane, N., Caicedo, M., Martinez, S., Marcet, P., Revilla, P., & Ordás, B. (2021). Relationship between delayed leaf senescence (Stay-green) and agronomic and physiological characters in maize (Zea mays L.). Agronomy, 11(2), 276.
- Barrière, Y., Guillet, C., Goffner, D., & Pichon, M. (2003). Genetic variation and breeding strategies for improved cell wall digestibility in annual forage crops. A review. Animal Research, 52(3), 193-228.
- https://www.niab.com/research/agronomy-and-farming-systems/variety-evaluation-and-management/bspb-forage-maize
- https://www.mdpi.com/2073-4395/12/1/10/pdf
- https://repository.cimmyt.org/bitstream/handle/10883/19063/58902.pdf?sequence=1&isAllowed=y
